چگونه با کمک CodeGym یک ربات بسازیم

در مدرسه Hollis Montessori (نیوهمپشایر)، یک تیم روباتیک وجود دارد. اعضای آن بسیار با انگیزه هستند و مایل هستند که مایل بیشتری را برای ایجاد، یادگیری و برنده شدن طی کنند. آنها یک ربات ساخته اند، به بهبود آن ادامه می دهند و در مسابقات قهرمانی جهانی شرکت می کنند. و CodeGym به آنها کمک می کند تا به اهداف خود برسند.

چگونه همه چیز شروع شد

تیم روباتیک مدرسه Hollis Montessori در سال 2014 با نام "8888 Infinity Factor" تاسیس شد. 8888 یک عدد تصادفی بود که توسط FIRST Robotics به تیم اختصاص داده شد. از آنجایی که هشت ها شبیه نمادهای بی نهایت هستند، دانش آموزان تصمیم گرفتند نام تیم را Infinity Factor بگذارند. بعداً اعضای اولیه فارغ التحصیل شدند، اما در سال 2020، تیم احیا شد. متأسفانه، همه‌گیری به یک مانع فوری برای توسعه آن تبدیل شد. با این وجود، در سال 2021، اعضای جدید تصمیم گرفتند در FIRST Tech Challenge شرکت کنند. FIRST مخفف "برای الهام و شناخت علم و فناوری" است. این یک رقابت جهانی است که در آن دانش آموزان یاد می گیرند مانند مهندسان فکر کنند. آنها با استفاده از جاوا ربات ها را طراحی، ایجاد و کدنویسی می کنند. چالش شامل چند مرحله است: مسابقه تمرین (Scrimmages)، که در آن همه تیم ها می توانند شرکت کنند. مسابقات منطقه ای (همه تیم ها می توانند شرکت کنند)؛ مسابقات ایالتی (فقط تیم های خاصی که توسط داوران انتخاب شده اند می توانند شرکت کنند)؛ و مسابقات جهانی (فقط برای تیم های منتخب).

ربات متولد می شود

هر سال، FIRST Tech Challenge نیازمندی های متفاوتی برای روبات ها دارد. به عنوان مثال، در فصل 2020، روبات‌ها حلقه‌های تیراندازی می‌کردند. فصل 2021 به ربات‌ها نیاز داشت تا روی میخ‌ها مانور دهند و محموله را تحویل دهند. چالش امسال ربات‌ها را ملزم می‌کند که مخروط‌ها را تا ارتفاع 82 سانتی‌متری بلند کرده و سپس آنها را روی میله‌ای که به فنر متصل است، بگذارند. بنابراین، زمانی که فصل FIRST Tech Challenge هر سال شروع می‌شود، تیم 8888 ربات را طوری طراحی می‌کند که دارای فرم فاکتوری باشد که در بازی برتر باشد. امروزه ربات این تیم می تواند مخروط ها را جذب کند و آنها را روی میله ها قرار دهد. همچنین می‌تواند به‌طور مستقل در مناطق تعیین‌شده پارک کند، و تیم در حال حاضر روی آن کار می‌کند که بتواند «دیدن» (قرار دادن مخروط‌ها به‌طور مستقل) داشته باشد. ایجاد یک ربات یک کار پیچیده است که نیاز به اولویت بندی و توزیع روشن مسئولیت دارد. یکی از اعضای تیم، پرانای رائو، می گوید: "همه در تیم ما برابر هستند، بنابراین ما کاپیتان تیم نداریم. با این حال، ما دانش آموزانی داریم که زیر گروه های خود را در زمینه های تخصصی خود رهبری می کنند. به عنوان مثال، من رهبری تیم را بر عهده دارم. تیم برنامه نویسی و جامعه اطلاع رسانی می کنند در حالی که دانش آموزان دیگر گروه سخت افزار (و طراحی سه بعدی)، گروه استراتژی و گروه جمع آوری کمک های مالی را رهبری می کنند." این تیم مواد لازم برای ساخت ربات را از چندین شرکت از جمله REV Robotics، goBILDA و Tetrix تامین می کند. آنها همچنین براکت ها و قطعات سفارشی را طراحی و چاپ سه بعدی می کنند تا نیازهای خاص را برآورده کنند. نرم افزار ربات هر فصل توسط دانش آموزانی که برنامه نویسی در جاوا را یاد گرفته اند کدگذاری و سفارشی می شود. مرکز کنترل ربات اساسا یک دستگاه اندرویدی است که اعضای تیم اپلیکیشنی را برای آن ایجاد می کنند که دستورالعمل های لازم برای اجرا را در اختیار ربات قرار می دهد. و اینجاست که CodeGym به کار می آید!

یادگیری با CodeGym چگونه است؟

این تیم CodeGym را با کمک مربی خود، David Jedlinsky، دانشمند ارشد کامپیوتر در Adobe کشف کردند. پرانای می‌گوید: «CodeGym در بین دانش‌آموزان دبیرستانی و کالج بسیار محبوب است، اما تیم دبیرستان ما نسخه رایگان را برای یادگیری جاوا فوق‌العاده مفید دانستند و دوست داشتند که چگونه جنبه‌های مختلف آن را به شیوه‌ای سرگرم‌کننده توضیح می‌دهد. پس از آشنایی با نسخه رایگان دوره، تیم برای بحث در مورد مشارکت CodeGym و Infinity Factor به شرکت مراجعه کرد و پاسخ مثبت دریافت کرد. از آن زمان، برای تقریبا دو سال، دانش آموزان جاوا را یاد می گیرند و مهارت های خود را برای ایجاد ربات به کار می گیرند. آنها به صورت انفرادی مطالعه می کنند اما کلاس های هفتگی نیز دارند تا با هم یاد بگیرند و این رویکرد به آنها کمک می کند کارآمدتر یاد بگیرند. همانطور که پرانای می گوید، "بدون CodeGym، تیم ما به اندازه ما برنامه نویسان مشتاق را جذب نمی کرد و مانند ما از یادگیری جاوا با هم لذت نمی بردیم. پیمایش وب سایت CodeGym حتی برای جوان ترین اعضای تیم ما بسیار آسان است. این دوره را می توان با تغییر در میزان انگیزه ارائه شده و سبک تدریس سفارشی کرد. این دوره آموزشی CodeGym را برای هر زبان آموزی در تیم ما لذت بخش تر می کند. به ویژه ما دوست داریم که نحو جاوا در درس ها چقدر آسان به نظر می رسد. همچنین وظایف چالش برانگیز هستند، اما نه بیش از حد، بنابراین ما می توانیم آنها را با استفاده از دانشی که قبلاً آموخته ایم حل کنیم." نتایج تیم ارزش هزار کلمه را دارد. در سال 2021، Infinity Factor از راه دور در FIRST Tech Challenge، هدف نهایی شرکت کرد و برنده جایزه Connect برای برقراری ارتباط با چندین شرکت مهندسی و مهندس (به ویژه CodeGym و شرکت مهندسی بین المللی FARM) و همچنین آموزش به جامعه مدرسه در مورد FIRST شد. . و فصل بعد حتی موفق‌تر بود: تیم جایزه طراحی، جایزه فینالیست‌ها، جایزه Place Think Award و جایزه Place Motivate را به دست آورد. "قبل از اینکه CodeGym را پیدا کنیم، در اولین فصل مسابقه سال 2021، برنامه نویسان ما در حال یادگیری جاوا بودند که ما ربات را برنامه ریزی می کردیم، یعنی از طریق آزمون و خطا. این کار ما را کند کرد و ما را برای توضیح نحوه کار جاوا به مربی خود وابسته کرد. ما CodeGym را کشف کردیم، برنامه نویسان ما توانستند جاوا را خیلی سریعتر یاد بگیرند! علیرغم تفاوت در رابط خط فرمان جاوا و روباتیک جاوا، دوره CodeGym به ما پایه ای محکم داد که به ما اجازه داد تا مهارت های خود را بیشتر گسترش دهیم."

بعدش چی؟

این تیم تاکنون در سال 2022 در سه مسابقه شرکت کرده است. به زودی به مسابقات منطقه ای می رود و در صورت انتخاب توسط داوران مراحل بعدی را طی خواهد کرد. برای اعضای تیم، چنین مسابقاتی فقط فعالیت های سرگرم کننده نیستند، بلکه گام هایی به سمت آینده شغلی آنها نیز هستند. برخی از آنها می خواهند توسعه دهندگان نرم افزار شوند و جاوا را یک تخصص بسیار جذاب می دانند. ما شروع به مطالعه جاوا کردیم زیرا این تنها زبانی است که می‌تواند به ما در برنامه‌نویسی ربات کمک کند. اما همانطور که به یادگیری آن با CodeGym ادامه دادیم، شروع به تحسین برخی تفاوت‌های ظریف کردیم که آن را از زبان‌های دیگر مانند Python متمایز می‌کرد. به عنوان مثال، نحو اعلان متغیرها در قالب «نوع مشاهده نام = داده؛» و نحوه سازماندهی کد جاوا (کلاس/رابط/روش) برای بهبود جریان برنامه نویسی در جاوا. همانطور که یکی از اعضای تیم با تجربه ما گفت، زمانی که شما کل داستان را دریافت می کنید. پرانایی می‌گوید: «به‌جای تکه‌ای به چیزی نگاه می‌کنیم. Infinity Factor علاوه بر ساخت ربات و آماده شدن برای مسابقات، اردوهای بعد از مدرسه را نیز اجرا می کند. این کار در سال 2021 شروع شد، زمانی که تیم به دانش‌آموزان در مدرسه آنها مهارت‌های مهندسی حیاتی را آموزش داد تا آنها را برای فرصت‌های STEM آماده کند. به دلیل همه‌گیری، اعضای تیم فقط به مدرسه خود محدود شدند (برای کاهش شیوع کووید). اما اکنون، آنها قصد دارند این برنامه را برای هر کسی در منطقه خود باز کنند. پرانایی می گوید: "من معتقدم که تدریس بهترین راه برای تسلط بر یک موضوع است. با آموزش اعضای تیم ما به دانش آموزان مهارت هایی که قبلاً آموخته اند، دانش خود را تقویت می کنند و بذرهایی را برای آینده تیم ما می کارند." علاوه بر این، چنین اردوهایی به تیم کمک کرده تا از 6 نفر به 12 نفر افزایش یابد. برای اعضای تیم Infinity Factor آرزو می کنیم به تمام اهدافی که در سر دارند برسند و منتظر موفقیت های آینده آنها هستیم!